鯨魚排洩物如何成為海洋生態的動力來源

鯨魚不僅僅是海洋中的游泳者，它們更是海洋生態系統的重要推動者。透過將深海的營養物質帶到表層並跨越廣闊的海域，鯨魚以我們才剛開始理解的方式滋養著海洋生物。牠們的遷徙將富含氮的尿液和有機物質帶到營養貧乏的熱帶水域，促進浮游生物、魚類和珊瑚礁的生長。曾經因捕鯨而數量銳減的鯨魚族群正在復甦，這揭示了這些龐然大物在地球營養迴圈中的關鍵角色。

鯨魚不僅體型巨大，牠們在維持海洋健康方面也扮演著巨大的角色。當牠們排洩時，牠們將深海的營養物質帶到表層。最新的研究顯示，鯨魚還透過尿液將大量營養物質運輸到數千英里之外。2010年，科學家發現，鯨魚在深處進食並在表層排洩廢物，有助於肥沃海洋，促進浮游生物的生長和海洋生產力。然而，佛蒙特大學領導的一項新研究揭示，鯨魚還將營養物質運輸到整個海洋盆地。

當鯨魚從營養豐富的寒冷覓食地遷徙到溫暖的熱帶水域進行繁殖和生產時，牠們會釋放這些營養物質——主要透過尿液，但也透過脫落的皮膚、幼鯨的糞便、胎盤甚至牠們的屍體。這些沿海地區通常水質清澈，這是氮含量低的跡象，許多地區擁有珊瑚礁生態系統，佛蒙特大學的生物學家喬·羅曼（Joe Roman）表示。氮和其他營養物質的移動對浮游植物（或稱為微藻）的生長至關重要，並為鯊魚、其他魚類和許多無脊椎動物提供食物。

這項研究發表在《自然通訊》（Nature Communications）期刊上，估計包括露脊鯨、灰鯨和座頭鯨在內的大型鯨魚每年向營養貧乏的熱帶和亞熱帶沿海水域輸送約4000噸的氮。此外，牠們還貢獻了超過45,000噸的有機物質。在大規模捕鯨大幅減少鯨魚數量之前，這種營養運輸可能是現在的三倍，這凸顯了鯨魚曾經在海洋生態系統中扮演的重要角色——並且可能再次扮演。

例如，數千隻座頭鯨從阿拉斯加灣的廣闊覓食區遷徙到夏威夷的繁殖區。在夏威夷群島座頭鯨國家海洋保護區，鯨魚帶來的營養物質——包括大量的尿液、皮膚、屍體和糞便——大約是當地物理力量運輸的兩倍。羅曼將這種現象稱為「鯨魚輸送帶」，或者也可以將其視為一個漏斗，因為鯨魚在廣闊的區域覓食，但牠們需要在相對狹窄的空間中找到配偶、繁殖和生產。幼鯨一開始沒有像母親那樣長途跋涉的能量。

此外，鯨魚可能停留在淺水沙質水域，因為這樣可以掩蓋牠們的聲音。羅曼表示，母親和新生兒一直在呼叫，保持溝通，牠們不希望捕食者（如虎鯨）或繁殖期的雄性座頭鯨察覺到這些聲音。這意味著分散在廣闊海洋中的營養物質被集中在更小的沿海和珊瑚生態系統中，就像收集樹葉來為你的花園製作堆肥一樣。

在夏季，成年鯨魚在高緯度地區（如阿拉斯加、冰島和南極洲）進食，攝取大量的脂肪，主要以磷蝦和鯡魚為食。根據最近的研究，北太平洋座頭鯨在春季、夏季和秋季每天增重約30磅。牠們需要這些能量來完成一個驚人的旅程：鬚鯨遷徙數千英里到熱帶的冬季繁殖地——期間不進食。

例如，灰鯨在俄羅斯附近的覓食地和墨西哥下加利福尼亞州的繁殖地之間遷徙近7000英里。而南半球的座頭鯨從南極洲附近的覓食地遷徙到哥斯大黎加附近的交配地，遷徙距離超過5000英里，期間每天消耗約200磅，同時排出大量富含氮的尿素。（冰島的一項研究表明，長鬚鯨在進食期間每天產生超過250加侖的尿液。相比之下，人類每天排尿不到半加侖。）

鯨魚是世界上遷徙距離最長的哺乳動物。由於牠們的體型，鯨魚能夠做到其他動物無法做到的事情。牠們的生活規模與眾不同，非營利組織Climate Central的海洋學家安德魯·佩爾辛（Andrew Pershing）表示。營養物質從外部進入——不是來自河流，而是來自這些遷徙的動物。這非常酷，並且改變了我們對海洋生態系統的看法。我們通常不認為除了人類之外的動物會對地球規模產生影響，但鯨魚確實做到了。

佩爾辛表示，在19世紀工業捕鯨開始之前，營養物質的輸入會更大，這種效應也會更顯著。此外，藍鯨——地球上最大的動物——的營養物質輸入尚未被瞭解，並且沒有納入這項新研究的主要計算中。在南大洋，藍鯨的數量在20世紀的密集捕獵後仍然大幅減少。佩爾辛說：「我們對牠們的基本情況還不瞭解，比如牠們的繁殖地在哪裡，所以這種效應對我們來說更難捕捉。」藍鯨和座頭鯨都因捕獵而數量減少，但一些座頭鯨和其他鯨魚的數量在幾十年的保護努力後正在復甦。

羅曼表示，許多人認為植物是地球的肺，吸收二氧化碳並釋放氧氣。動物在移動營養物質方面也扮演著重要角色。海鳥透過糞便將氮和磷從海洋運輸到陸地，增加島嶼上植物的密度。動物形成了地球的迴圈系統——而鯨魚則是極端的例子。